Confluent Platform 的快速上手

什么是 Confluent Platform?

先说下什么是 Confluent ? Confluent由ApacheKafka®的原始创建者创立的，以Kafka为技术核心的公司。

Confluent提供了业界唯一的企业级事件流平台，从而为应用程序和数据基础架构带来了新的范例。Confluent Platform（平台）基于此理念开发出来， 可以很方便的建立实时的数据流和流处理应用。让用户更加关注于业务价值。

快速开始

官网提供了三种使用方式，每个人都可以根据自己实际需求选择最合适的。我因个人练习，所以使用了 Confluent Platform Quick Start (Docker)。

Confluent Platform Quick Start

• Confluent Platform Quick Start (Local)
• Confluent Platform Quick Start (Docker)

Confluent Platform Quick Start using Community Components

• Quick Start using Community Components (Local)
• Quick Start using Community Components (Docker)

Confluent Cloud Quick Start

• Confluent Cloud Quick Start

Step1 使用的Docker-Compose 快速的启动所需服务

Docker-compose 对于搭建基础环境，简直不要太爽。Confluent Platform的基础环境Docker-Compose文件如下：

version: "2"
services:
  zookeeper:
    image: confluentinc/cp-zookeeper:5.4.1
    hostname: zookeeper
    container_name: zookeeper
    ports:
      - "2181:2181"
    environment:
      ZOOKEEPER_CLIENT_PORT: 2181
      ZOOKEEPER_TICK_TIME: 2000

  broker:
    image: confluentinc/cp-server:5.4.1
    hostname: broker
    container_name: broker
    depends_on:
      - zookeeper
    ports:
      - "9092:9092"
    environment:
      KAFKA_BROKER_ID: 1
      KAFKA_ZOOKEEPER_CONNECT: "zookeeper:2181"
      KAFKA_LISTENER_SECURITY_PROTOCOL_MAP: PLAINTEXT:PLAINTEXT,PLAINTEXT_HOST:PLAINTEXT
      KAFKA_ADVERTISED_LISTENERS: PLAINTEXT://broker:29092,PLAINTEXT_HOST://localhost:9092
      KAFKA_METRIC_REPORTERS: io.confluent.metrics.reporter.ConfluentMetricsReporter
      KAFKA_OFFSETS_TOPIC_REPLICATION_FACTOR: 1
      KAFKA_GROUP_INITIAL_REBALANCE_DELAY_MS: 0
      KAFKA_CONFLUENT_LICENSE_TOPIC_REPLICATION_FACTOR: 1
      CONFLUENT_METRICS_REPORTER_BOOTSTRAP_SERVERS: broker:29092
      CONFLUENT_METRICS_REPORTER_ZOOKEEPER_CONNECT: zookeeper:2181
      CONFLUENT_METRICS_REPORTER_TOPIC_REPLICAS: 1
      CONFLUENT_METRICS_ENABLE: "true"
      CONFLUENT_SUPPORT_CUSTOMER_ID: "anonymous"

  schema-registry:
    image: confluentinc/cp-schema-registry:5.4.1
    hostname: schema-registry
    container_name: schema-registry
    depends_on:
      - zookeeper
      - broker
    ports:
      - "8081:8081"
    environment:
      SCHEMA_REGISTRY_HOST_NAME: schema-registry
      SCHEMA_REGISTRY_KAFKASTORE_CONNECTION_URL: "zookeeper:2181"

  connect:
    image: cnfldemos/cp-server-connect-datagen:0.2.0-5.4.0
    hostname: connect
    container_name: connect
    depends_on:
      - zookeeper
      - broker
      - schema-registry
    ports:
      - "8083:8083"
    environment:
      CONNECT_BOOTSTRAP_SERVERS: "broker:29092"
      CONNECT_REST_ADVERTISED_HOST_NAME: connect
      CONNECT_REST_PORT: 8083
      CONNECT_GROUP_ID: compose-connect-group
      CONNECT_CONFIG_STORAGE_TOPIC: docker-connect-configs
      CONNECT_CONFIG_STORAGE_REPLICATION_FACTOR: 1
      CONNECT_OFFSET_FLUSH_INTERVAL_MS: 10000
      CONNECT_OFFSET_STORAGE_TOPIC: docker-connect-offsets
      CONNECT_OFFSET_STORAGE_REPLICATION_FACTOR: 1
      CONNECT_STATUS_STORAGE_TOPIC: docker-connect-status
      CONNECT_STATUS_STORAGE_REPLICATION_FACTOR: 1
      CONNECT_KEY_CONVERTER: org.apache.kafka.connect.storage.StringConverter
      CONNECT_VALUE_CONVERTER: io.confluent.connect.avro.AvroConverter
      CONNECT_VALUE_CONVERTER_SCHEMA_REGISTRY_URL: http://schema-registry:8081
      CONNECT_INTERNAL_KEY_CONVERTER: "org.apache.kafka.connect.json.JsonConverter"
      CONNECT_INTERNAL_VALUE_CONVERTER: "org.apache.kafka.connect.json.JsonConverter"
      CONNECT_ZOOKEEPER_CONNECT: "zookeeper:2181"
      # CLASSPATH required due to CC-2422
      CLASSPATH: /usr/share/java/monitoring-interceptors/monitoring-interceptors-5.4.1.jar
      CONNECT_PRODUCER_INTERCEPTOR_CLASSES: "io.confluent.monitoring.clients.interceptor.MonitoringProducerInterceptor"
      CONNECT_CONSUMER_INTERCEPTOR_CLASSES: "io.confluent.monitoring.clients.interceptor.MonitoringConsumerInterceptor"
      CONNECT_PLUGIN_PATH: "/usr/share/java,/usr/share/confluent-hub-components"
      CONNECT_LOG4J_LOGGERS: org.apache.zookeeper=ERROR,org.I0Itec.zkclient=ERROR,org.reflections=ERROR

  control-center:
    image: confluentinc/cp-enterprise-control-center:5.4.1
    hostname: control-center
    container_name: control-center
    depends_on:
      - zookeeper
      - broker
      - schema-registry
      - connect
      - ksql-server
    ports:
      - "9021:9021"
    environment:
      CONTROL_CENTER_BOOTSTRAP_SERVERS: "broker:29092"
      CONTROL_CENTER_ZOOKEEPER_CONNECT: "zookeeper:2181"
      CONTROL_CENTER_CONNECT_CLUSTER: "connect:8083"
      CONTROL_CENTER_KSQL_URL: "http://ksql-server:8088"
      CONTROL_CENTER_KSQL_ADVERTISED_URL: "http://localhost:8088"
      CONTROL_CENTER_SCHEMA_REGISTRY_URL: "http://schema-registry:8081"
      CONTROL_CENTER_REPLICATION_FACTOR: 1
      CONTROL_CENTER_INTERNAL_TOPICS_PARTITIONS: 1
      CONTROL_CENTER_MONITORING_INTERCEPTOR_TOPIC_PARTITIONS: 1
      CONFLUENT_METRICS_TOPIC_REPLICATION: 1
      PORT: 9021

  ksql-server:
    image: confluentinc/cp-ksql-server:5.4.1
    hostname: ksql-server
    container_name: ksql-server
    depends_on:
      - broker
      - connect
    ports:
      - "8088:8088"
    environment:
      KSQL_CONFIG_DIR: "/etc/ksql"
      KSQL_LOG4J_OPTS: "-Dlog4j.configuration=file:/etc/ksql/log4j-rolling.properties"
      KSQL_BOOTSTRAP_SERVERS: "broker:29092"
      KSQL_HOST_NAME: ksql-server
      KSQL_LISTENERS: "http://0.0.0.0:8088"
      KSQL_CACHE_MAX_BYTES_BUFFERING: 0
      KSQL_KSQL_SCHEMA_REGISTRY_URL: "http://schema-registry:8081"
      KSQL_PRODUCER_INTERCEPTOR_CLASSES: "io.confluent.monitoring.clients.interceptor.MonitoringProducerInterceptor"
      KSQL_CONSUMER_INTERCEPTOR_CLASSES: "io.confluent.monitoring.clients.interceptor.MonitoringConsumerInterceptor"
      KSQL_KSQL_CONNECT_URL: "http://connect:8083"

  ksql-cli:
    image: confluentinc/cp-ksql-cli:5.4.1
    container_name: ksql-cli
    depends_on:
      - broker
      - connect
      - ksql-server
    entrypoint: /bin/sh
    tty: true

  ksql-datagen:
    # Downrev ksql-examples to 5.1.2 due to DEVX-798 (work around issues in 5.2.0)
    image: confluentinc/ksql-examples:5.4.1
    hostname: ksql-datagen
    container_name: ksql-datagen
    depends_on:
      - ksql-server
      - broker
      - schema-registry
      - connect
    command: "bash -c 'echo Waiting for Kafka to be ready... && \
      cub kafka-ready -b broker:29092 1 40 && \
      echo Waiting for Confluent Schema Registry to be ready... && \
      cub sr-ready schema-registry 8081 40 && \
      echo Waiting a few seconds for topic creation to finish... && \
      sleep 11 && \
      tail -f /dev/null'"
    environment:
      KSQL_CONFIG_DIR: "/etc/ksql"
      KSQL_LOG4J_OPTS: "-Dlog4j.configuration=file:/etc/ksql/log4j-rolling.properties"
      STREAMS_BOOTSTRAP_SERVERS: broker:29092
      STREAMS_SCHEMA_REGISTRY_HOST: schema-registry
      STREAMS_SCHEMA_REGISTRY_PORT: 8081

  rest-proxy:
    image: confluentinc/cp-kafka-rest:5.4.1
    depends_on:
      - zookeeper
      - broker
      - schema-registry
    ports:
      - 8082:8082
    hostname: rest-proxy
    container_name: rest-proxy
    environment:
      KAFKA_REST_HOST_NAME: rest-proxy
      KAFKA_REST_BOOTSTRAP_SERVERS: "broker:29092"
      KAFKA_REST_LISTENERS: "http://0.0.0.0:8082"
      KAFKA_REST_SCHEMA_REGISTRY_URL: "http://schema-registry:8081"

运行 docker-compose up -d 启动服务就好

可以去Github上下载最新的配置文件. github 地址为 https://github.com/confluentinc/examples， 下载 cp-all-in-one 目录下的 docker-compose.yml 文件

启动好之后，通过 docker-compose ps 可以看到正常启动的服务

     Name                    Command                  State                         Ports                   
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
broker            /etc/confluent/docker/run        Up             0.0.0.0:9092->9092/tcp                    
connect           /etc/confluent/docker/run        Up             0.0.0.0:8083->8083/tcp, 9092/tcp          
control-center    /etc/confluent/docker/run        Up             0.0.0.0:9021->9021/tcp                    
ksql-cli          /bin/sh                          Up                                                       
ksql-datagen      bash -c echo Waiting for K ...   Up                                                       
ksql-server       /etc/confluent/docker/run        Up (healthy)   0.0.0.0:8088->8088/tcp                    
rest-proxy        /etc/confluent/docker/run        Up             0.0.0.0:8082->8082/tcp                    
schema-registry   /etc/confluent/docker/run        Up             0.0.0.0:8081->8081/tcp                    
zookeeper         /etc/confluent/docker/run        Up             0.0.0.0:2181->2181/tcp, 2888/tcp, 3888/tcp

Step2 创建练习需要使用的 Topics

服务启动成功之后，进入 Confluent 控制中心。Confluent 控制 中心提供了数据流处理应用。

1. 浏览器中输入 http://localhost:9021 就可以打开。

2. 从集群中选择 Topics ，并且点击 Add a topic 就可以添加。

3. 创建一个名为 pageviews 的Topic，并且选中 Create with defaults

4. 重复2、3 步骤，创建一个名为 users Kafka 主题。

Step3 安装一个Kafka 连接器并且生成一些简单的数据

这一步中，我们选用 kafka-connect-datagen 连接器来演示，如何简单入门怎么使用Kafka 连接器。kafka-connect-datagen 连接器是 CP 自带的，并且会为 pageviews 和 users 两个主题产生一些简单数据。

1. 启动一个 Kafka Connect Datagen 连接器的运行实例，以 AVRO 格式将Kafka数据发送到 pageviews 主题中。

2. 在 Cluster 集群主界面，点击导航栏中的 Connect

3. 找到 DatagenConnector 连接器，并且点击 Connect 按钮

4. 命名新建的连接器为 datagen-pageviews。新建的连接器属性定义如下：
   • Key converter class 属性, 写入 org.apache.kafka.connect.storage.StringConverter.
   • kafka.topic 属性, 写入 pageviews.
   • max.interval 属性, 写入 100.
   • iterations 属性, 写入 1000000000.
   • quickstart 属性, 写入 pageviews.

5. 完成后，点击继续按钮。属性配置大概如下;

使用同样的方式创建第二个连接器，名为datagen-users。将 users 主题下的数据导入，不同的在于将前面的 max.interval 属性设置为 1000 而不是 100。

Step4 使用KSQL 来创建和写入 Stream 和 Table

KSQL 面向Apache Kafka的一种数据流SQL引擎，非常轻量，上手简单。

创建 Stream 和 Tables

着这里，我们为Kafka中的 pageviews 主题来创建一个 Stream，为 users 主题来创建一个表(table)。

1. 在Cluster界面中，点击 KSQL 导航栏，选择 KSQL Application 进入
2. 在 KSQL EDITOR 界面来操作，点击工具 栏中 **Streams ** 中的 Add Stream

3. 选中出现的 pageviews 主题.

4. 选中你自定义的 Stream 操作
   • 在 Encoding 属性中选中 AVRO
   • 确保Stream中字段的类型选中如下
     • viewtime 的类型为 BIGINT
     • userid 的类型为 VARCHAR
     • pageid 的类型为 VARCHAR

5. 点击 Save Stream 按钮就好

以下步骤为如何为 Kafka 中的 users 主题来创建 Table。

1. 选中工具栏中的 Table

   • 在 Encoding 属性中选中 AVRO
   • 在 Key 属性中，选中 userid.
   • 确保Stream中字段的类型选中如下
     • registertime 的类型为 BIGINT
     • userid 的类型为 VARCHAR
     • regionid 的类型为 VARCHAR
     • gender 的类型为 VARCHAR

2. 完成后 Save Table

编写查询语句

在KSQL 的编辑界面 ，在 Add query properties 中 添加一个自定义查询属性，记得将 auto.offset.reset 设置为 earliest。还有很多参数可以设置，详情见

KSQL 的语法同标注的SQL很像。比如下面

SELECT pageid FROM pageviews EMIT CHANGES LIMIT 3;

输出的结构类似于如下：

如果我们想将前面创建的 pageviews Stream 中的数据和 users Table中的数据，（根据userid）右连接一下，生成新的流数据，过滤出其中 gender = 'FEMALE' 的数据，并且将新生成的流数据写入到 Kafka 中的 PAGEVIEWS_FEMALE 主题中。如下的KSQL可以实现

CREATE STREAM pageviews_female AS
  SELECT users.userid AS userid, pageid, regionid, gender 
  FROM pageviews 
  LEFT JOIN users 
  ON pageviews.userid = users.userid WHERE gender = 'FEMALE';

运行成功后，可见如下的输出结果

在前面创建的好的 ``PAGEVIEWS_FEMALE主题下， 使用LIKE语句创建一个满足指定的 regionid 条件的持久查询，并将该查询的结果写入名为pageviews_enriched_r8_r9`的Kafka主题中。

CREATE STREAM pageviews_female_like_89 
    WITH (kafka_topic='pageviews_enriched_r8_r9', value_format='AVRO') 
    AS SELECT * FROM pageviews_female WHERE regionid LIKE '%_8' OR regionid LIKE '%_9';

运行成功后，可见如下的输出结果

创建一个持久查询，当计数大于1时，将在30秒的 tumbling window 中对每个区域和性别组合的浏览量进行计数。由于该过程是分组和计数结果，因此结果是表（Table）而不是流（Stream）。该查询的结果将写入名为PAGEVIEWS_REGIONS的Kafka主题。

CREATE TABLE pageviews_regions 
    AS SELECT gender, regionid , COUNT(*) AS numusers 
    FROM pageviews_female WINDOW TUMBLING (size 30 second) 
    GROUP BY gender, regionid HAVING COUNT(*) > 1;

运行成功后，可见如下的输出结果

点击，Running queries 可以看到所有正在运行的查询。

在 Editor 右侧的，点开 All available streams and tables 可以看到所有的 Table 和 Stream。选择任意一个，可以看到对应的Schema。

Step5 监控消费者滞后

导航到 Consumers 视图，点击消费者组ID来查看所有的详细视图。比如看具体的 _confluent-ksql-default_query_CSAS_PAGEVIEWS_FEMALE_3 消费者组。

在此页面上，您可以查看流查询的消费者滞后值和消费值。

Step 6: 停止Docker 容器

使用完Docker后，您可以停止和删除Docker容器和映像。

1. 查看所有Docker容器ID的列表。

   docker container ls -aq
   

2. 运行以下命令以停止Confluent的Docker容器：

   docker container stop $(docker container ls -a -q -f "label=io.confluent.docker")
   

3. 运行以下命令可以停止容器并修剪Docker系统。运行这些命令将删除容器，网络，卷和映像。释放磁盘空间：

   docker container stop $(docker container ls -a -q -f "label=io.confluent.docker") && docker system prune -a -f --volumes
   

参考的翻译原文链接：https://docs.confluent.io/current/quickstart/ce-docker-quickstart.html#step-5-monitor-consumer-lag